1、矩阵相关API
矩阵变换
// 平移
void m3dTranslationMatrix44(M3DMatrix44f m, floata x, float y, float z);
// 旋转
M3DMatrix44f m3dRotationMatrix44(m3dDegToRad(45.0), floata x, float y, float z);
// 缩放
void m3dScaleMatrix44(M3DMatrix44f m, floata xScale, float yScale, float zScale);
// 综合变化，矩阵相乘
void m3dMatrixMultiply44(M3DMatrix44f product, const M3DMatrix44f a, const M3DMatrix44f b);
矩阵堆栈的使⽤
// 类型
GLMatrixStack::GLMatrixStack(int iStackDepth = 64);
// 在堆栈顶部载⼊⼀个单元矩阵
void GLMatrixStack::LoadIdentity(void);
// 在堆栈顶部载⼊任何矩阵
// 参数：4*4矩阵
void GLMatrixStack::LoadMatrix(const M3DMatrix44f m);
// 矩阵乘以矩阵堆栈顶部矩阵，相乘结果存储到堆栈的顶部
void GLMatrixStack::MultMatrix(const M3DMatrix44f);
// 获取矩阵堆栈顶部的值 GetMatrix 函数
// 为了适应GLShaderMananger的使⽤，或者获取顶部矩阵的副本
const M3DMatrix44f & GLMatrixStack::GetMatrix(void);
void GLMatrixStack::GetMatrix(M3DMatrix44f mMatrix);
// 将当前矩阵压⼊堆栈(栈顶矩阵copy ⼀份到栈顶)
void GLMatrixStack::PushMatrix(void);
// 将M3DMatrix44f 矩阵对象压⼊当前矩阵堆栈
void PushMatrix(const M3DMatrix44f mMatrix);
// 将GLFame 对象压⼊矩阵对象
void PushMatrix(GLFame &frame);
// 出栈（出栈指的是移除顶部的矩阵对象）
void GLMatrixStack::PopMatrix(void);
仿射变换
// Rotate 函数angle参数是传递的度数，⽽不是弧度
void MatrixStack::Rotate(GLfloat angle,GLfloat x,GLfloat y,GLfloat z);
void MatrixStack::Translate(GLfloat x,GLfloat y,GLfloat z);
void MatrixStack::Scale(GLfloat x,GLfloat y,GLfloat z);
GLFrame
//将堆栈的顶部压⼊任何矩阵
void GLMatrixStack::LoadMatrix(GLFrame &frame);
//矩阵乘以矩阵堆栈顶部的矩阵。相乘结果存储在堆栈的顶部
void GLMatrixStack::MultMatrix(GLFrame &frame);
//将当前的矩阵压栈
void GLMatrixStack::PushMatrix(GLFrame &frame);
照相机管理
//GLFrame函数，这个函数⽤来检索条件适合的观察者矩阵
void GetCameraMatrix(M3DMatrix44f m,bool bRotationOnly = flase);
2、像素
像素存储方式
原始图像数据的图像存储空间 = 图像的高度 * 图像宽度 * 每个像素的字节
//改变像素存储方式
void glPixelStorei(GLenum pname,GLint param);
//恢复像素存储方式
void glPixelStoref(GLenum pname,GLfloat param);
// 举例：
// 参数1：GL_UNPACK_ALIGNMENT指定OpenGL如何从数据缓存区中解包图像数据
// 参数2：表示参数GL_UNPACK_ALIGNMENT设置的值
// GL_UNPACK_ALIGNMENT 指内存中每个像素行起点的排列请求，允许设置为:
// 1（byte排列）、
// 2（排列为偶数byte的行）、
// 4（字word排列）、
// 8（行从双字节边界开始）。
glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);
从颜色缓存区内容作为像素图直接读取
//参数1：x，矩形左下⻆的窗口坐标
//参数2：y，矩形左下⻆的窗口坐标
//参数3：width，矩形的宽，以像素为单位
//参数4：height，矩形的高，以像素为单位
//参数5：format，OpenGL 的像素格式，参考下表
//参数6：type，解释参数pixels指向的数据，告诉OpenGL 使用缓存区中的什么数据类型来存储颜色分量，像素数据的数据类型，参考 下表
//参数7：pixels,指向图形数据的指针
void glReadPixels(
GLint x,
GLint y,
GLSizei width,
GLSizei height,
GLenum format,
GLenum type,
const void * pixels
);
glReadBuffer(mode);—> 指定读取的缓存
glWriteBuffer(mode);—> 指定写入的缓存
OpenGL 像素格式
| 常量 | 描述 |
|---|---|
| GL_RGB | 描述红、绿、蓝顺序排列的颜色 |
| GL_RGBA | 按照红、绿、蓝、Alpha顺序排列的颜色 |
| GL_BGR | 按照蓝、绿、红顺序排列颜色 |
| GL_BGRA | 按照蓝、绿、红、Alpha顺序排列颜色 |
| GL_RED | 每个像素只包含了一个红色分量 |
| GL_GREEN | 每个像素只包含了一个绿色分量 |
| GL_BLUE | 每个像素只包含了一个蓝色分量 |
| GL_RG | 每个像素依次包含了一个红色和绿色的分量 |
| GL_RED_INTEGER | 每个像素包含了一个整数形式的红色分量 |
| GL_GREEN_INTEGER | 每个像素包含了一个整数形式的绿色分量 |
| GL_BLUE_INTEGER | 每个像素包含了一个整数形式的蓝色色分量 |
| GL_RG_INTEGER | 每个像素依次包含了一个整数形式的红色、绿色分量 |
| GL_RGB_INTEGER | 每个像素包含了一个整数形式的红色、蓝色、绿色分量 |
| GL_RGBA_INTEGER | 每个像素包含了一个整数形式的红色、蓝色、绿色、Alpah分 |
| GL_BGR_INTEGER | 每个像素包含了一个整数形式的蓝色、绿色、红色分量 |
| GL_BGRA_INTEGER | 每个像素包含了一个整数形式的蓝色、绿色、红色、Alpah分 |
| GL_STENCIL_INDEX | 每个像素只包含了一个模板值 |
| GL_DEPTH_COMPONENT | 每个像素值包含一个深度值 |
| GL_DEPTH_STENCIL | 每个像素包含一个深度值和一个模板值 |
OpenGL 像素数据的数据类型
| 常量 | 描述 |
|---|---|
| GL_UNSIGNED_BYTE | 每种颜色分量都是一个8位无符号整数 |
| GL_BYTE | 8位有符号整数 |
| GL_UNSIGNED_SHORT | 16位无符号整数 |
| GL_SHORT | 16位有符号整数 |
| GL_UNSIGNED_INT | 32位无符号整数 |
| GL_INT | 32位有符号整数 |
| GL_FLOAT | 单精度浮点数 |
| GL_HALF_FLOAT | 半精度浮点数 |
| GL_UNSIGNED_BYTE_3_2_2 | 包装的RGB值 |
| GL_UNSIGNED_BYTE_3_2_2_REV | 包装的RGB值 |
| GL_UNSIGNED_SHORT_5_6_5 | 包装的RGB值 |
| GL_UNSIGNED_SHORT_5_6_5_REV | 包装的RGB值 |
| GL_UNSIGNED_SHORT_4_4_4_4 | 包装的RGB值 |
| GL_UNSIGNED_SHORT_4_4_4_4_REV | 包装的RGB值 |
| GL_UNSIGNED_SHORT_5_5_5_1 | 包装的RGB值 |
| GL_UNSIGNED_SHORT_1_5_5_5_REV | 包装的RGB值 |
| GL_UNSIGNED_INT_8_8_8_8 | 包装的RGB值 |
| GL_UNSIGNED_INT_8_8_8_8_REV | 包装的RGB值 |
| GL_UNSIGNED_INT_10_10_10_2 | 包装的RGB值 |
| GL_UNSIGNED_INT_2_10_10_10_REV | 包装的RGB值 |
| GL_UNSIGNED_INT_24_8 | 包装的RGB值 |
| GL_UNSIGNED_INT_10F_11F_REV | 包装的RGB值 |
| GL_FLOAT_24_UNSIGNED_INT_24_8_REV | 包装的RGB值 |
opengl_api_1.png
3、纹理相关API
载入纹理
// 还有相同的获取 glTexImage1D、glTexImage3D函数
// target：`GL_TEXTURE_1D`、`GL_TEXTURE_2D`、`GL_TEXTURE_3D`。
// Level：指定所加载的mip贴图层次。一般我们都把这个参数设置为0。
// internalformat：每个纹理单元中存储多少颜色成分。
// width、height、depth参数：指加载纹理的宽度、高度、深度。
// ==注意！==这些值必须是2的整数次方。（这是因为OpenGL旧版本上的遗留下的一个要求。当然现在已经可以支持不是2的整数次方。但是开发者们还是习惯使用以2的整数次方去设置这些参数。）
// border参数：允许为纹理贴图指定一个边界宽度。
// format：OpenGL 的像素格式，参考下表
// type：解释参数pixels指向的数据，告诉OpenGL 使用缓存区中的什么数据类型来存储颜色分量，像素数据的数据类型，参考 下表
// pixels：指向图形数据的指针
// format、type、pixels参数：与glDrawPixels函数对于的参数相同
void glTexImage2D(
GLenum target,
GLint level,
GLint internalformat,
GLsizei width,
GLsizei height,
GLint border,
GLenum format,
GLenum type,
GLvoid *pixels
);
更新纹理
// 还有相同的glTexSubImage1D、glTexSubImage3D函数
void glTexSubImage2D(
GLenum target,
GLint level,
GLint xOffset,
GLint yOffset,
GLsizei width,
GLsizei height,
GLenum format,
GLenum type,
const GLvoid *data
);
插入替换纹理
// 还有相同的glCopyTexSubImage1D、glCopyTexSubImage3D函数
void glCopyTexSubImage2D(
GLenum target,
GLint level,
GLint xoffset,
GLint yOffset,
GLint x, y,
GLsizei width,
GLsizei height
);
使用颜色缓存区加载数据,形成新的纹理使用
// 还有相同的glCopyTexImage1D函数
void glCopyTexImage2D(
GLenum target,
GLint level,
GLenum internalformt,
GLint x,
GLint y,
GLsizei width,
GLsizei height,
GLint border
)
// x,y 在颜色缓存区中指定了开始读取纹理数据的位置；
// 缓存区里的数据，是源缓存区通过glReadBuffer设置的。
// 注意：不存在glCopyTextImage3D，因为我们无法从2D颜色缓存区中获取体积数据。
纹理对象
//使用函数分配纹理对象
//指定纹理对象的数量 和 指针（指针指向一个无符号整形数组，由纹理对象标识符填充）。
void glGenTextures(GLsizei n,GLuint * textTures);
//绑定纹理状态
//参数target:GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D
//参数texture:需要绑定的纹理对象
void glBindTexture(GLenum target,GLunit texture);
//删除绑定纹理对象
//纹理对象 以及 纹理对象指针（指针指向一个无符号整形数组，由纹理对象标识符填充）。
void glDeleteTextures(GLsizei n,GLuint *textures);
//测试纹理对象是否有效
//如果texture是一个已经分配空间的纹理对象，那么这个函数会返回GL_TRUE,否则会返回GL_FALSE。
GLboolean glIsTexture(GLuint texture);
设置纹理参数
glTexParameterf(GLenum target,GLenum pname,GLFloat param);
glTexParameteri(GLenum target,GLenum pname,GLint param);
glTexParameterfv(GLenum target,GLenum pname,GLFloat *param);
glTexParameteriv(GLenum target,GLenum pname,GLint *param);
// 参数1:target,指定这些参数将要应用在那个纹理模式上，
// 比如GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D。
// 参数2:pname,指定需要设置那个纹理参数
// 参数3:param,设定特定的纹理参数的值
- 设置过滤方式：
// 纹理放大时,使用临近过滤
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_NEAREST);
// 纹理缩小时,使用临近过滤
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_NEAREST);
// 纹理放大时,使用线性过滤
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);
// 纹理缩小时,使用线性过滤
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR);
opengl_api_2.png
opengl_api_3.png
- 设置环绕方式
参数1：GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D
参数2：GL_TEXTURE_WRAP_S、GL_TEXTURE_T、GL_TEXTURE_R,针对s,t,r坐标
参数3：GL_REPEAT、GL_CLAMP、GL_CLAMP_TO_EDGE、GL_CLAMP_TO_BORDER
glTextParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAR_S,GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTextParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAR_T,GL_CLAMP_TO_EDGE);
// GL_REPEAT：OpenGL 在纹理坐标超过1.0的方向上对纹理进行重复；
// GL_CLAMP：所需的纹理单元取自纹理边界或TEXTURE_BORDER_COLOR.
// GL_CLAMP_TO_EDGE：环绕模式强制对范围之外的纹理坐标沿着合法的纹理单元的最后一行或者最后一列来进行采样。
// GL_CLAMP_TO_BORDER：在纹理坐标在0.0到1.0范围之外的只使用边界纹理单元。边界纹理单元是作为围绕基本图像的额外的行和列，并与基本纹理图像一起加载的。
| 环绕方式 | 描述 |
|---|---|
| GL_REPEAT | 对纹理的默认行为，重复纹理图像 |
| GL_MIRROREAD_REPEAT | 跟GL_REPEAT一样，但每次重复图片时镜像放置的 |
| GL_CLAMP_TO_EDGE | 纹理坐标会被约束在0～1之间，超出的部分会重复纹理坐标的边缘，产生一种被拉伸的效果 |
| GL_CLAMP_TO_BORDER | 超出的坐标为用户指定的边缘颜色 |
opengl_api_4.png
设置Mip 贴图
//设置mip贴图基层
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_BASE_LEVEL,0);
//设置mip贴图最大层
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_BASE_LEVEL,0);
- 经过Mip贴图的纹理过滤
| 常量 | 描述 |
|---|---|
| GL_NEAREST | 在Mip基层上执行最邻近过滤 |
| GL_LINEAR | 在Mip基层执行线性过滤 |
| GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST | 在最邻近Mip层，并执行最邻近过滤 |
| GL_NEAREST_MIPMAP_LINEAR | 在Mip层之间执行线性插补，并执行最邻近过滤 |
| GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST | 选择最邻近Mip层，并执行线性过滤 |
| GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR | 在Mip层之间执行线性插补，并执行线性过滤，又称三线性Mip贴图 |
压缩纹理
- 通用压缩纹理格式
| 压缩格式 | 基本内部格式 |
|---|---|
| GL_COMPRESSED_RGB | GL_RGB |
| GL_COMPRESSED_RGBA | GL_RGBA |
| GL_COMPRESSED_SRGB | GL_RGB |
| GL_COMPRESSED_SRGB_ALPHA | GL_RGBA |
| GL_COMPRESSED_RED | GL_RED |
| GL_COMPRESSED_RG | GL_RG |
- 判断压缩 与 选择压缩方式
// 根据选择的压缩纹理格式，选择最快、最优、自行选择的算法方式选择压缩格式。
glHint(GL_TEXTURE_COMPRESSION_HINT,GL_FASTEST);
glHint(GL_TEXTURE_COMPRESSION_HINT,GL_NICEST);
glHint(GL_TEXTURE_COMPRESSION_HINT,GL_DONT_CARE);
- 加载压缩纹理
// 同样的有glCompressedTexImage1D、glCompressedTexImage3D函数
void glCompressedTexImage2D(
GLenum target,
GLint level,
GLenum internalFormat,
GLsizei width,
GLint heigth,
GLint border,
GLsizei imageSize,
void * pixels
);
// target:`GL_TEXTURE_1D`、`GL_TEXTURE_2D`、`GL_TEXTURE_3D`。
// Level:指定所加载的mip贴图层次。一般我们都把这个参数设置为0。
// internalformat:每个纹理单元中存储多少颜色成分。
// Width、height、depth参数:指加载纹理的宽度、高度、深度。==注意！==这些值必须是2的整数次方。（这是因为O 旧版本上的遗留下的一个要求。当然现在已经可以支持不是2的整数次方。但是开发者们还是习惯使用以2的整数次方去参数。）
// Border参数:允许为纹理贴图指定一个边界宽度。
// format：OpenGL 的像素格式，参考上表
// type：解释参数pixels指向的数据，告诉OpenGL 使用缓存区中的什么数据类型来存储颜色分量，像素数据的数据类型，参考上表
// pixels：指向图形数据的指针
// format、type、pixels参数：与glDrawPixels函数对于的参数相同
- glGetTexLevelParameter函数提取的压缩纹理格式
| 参数 | 返回 |
|---|---|
| GL_TEXTURE_COMPRESSED | 如果纹理被压缩，返回1，否则返回0 |
| GL_TEXTURE_COMPRESSED_IMAGE_SIZE | 压缩后的纹理的大小（以字节为单位） |
| GL_TEXTURE_INTERNAL_FORMAT | 所使用的压缩格式 |
| GL_NUM_COMPRESSED_TEXTURE_FORMATS | 受支持的压缩纹理格式数量 |
| GL_COMPRESSED_TEXTURE_FORMATS | 一个包含了一些常量值的数组，每个常量值对应于一种受支持的压缩纹理格式 |
| GL_TEXTURE_COMPRESSION_HINT | 压缩纹理提示的值（GL/NICEST/GL_FASTEST） |
- GL_EXT_texture_compression_s3tc压缩格式
| 格式 | 描述 |
|---|---|
| GL_COMPRESSED_RGB_S3TC_DXT1 | RGB数据被压缩，alpha值始终是1.0 |
| GL_COMPRESSED_RGBA_S3TC_DXT1 | RGBA数据被压缩，alpha值返回1.0或者0.0 |
| GL_COMPRESSED_RGAB_S3TC_DXT3 | RGB值被压缩，alpha值用4位存储 |
| GL_COMPRESSED_RGBA_SETC_DXT5 | RGB数据被压缩，alpha值是一些8位值的加权平均值 |